《公差配合与测量技术》电子教案(少课时)

公差配合与测量技术Tolerance and Measurement Technology

目 录第1章 绪论 1.1 互换性的基本概念 1.2 标准不标准化 1.3 优先数和优先数系 1.4 零件的加工误差不公差 第2章 极限不配合 2.1 基本术语和定义 2.2 极限不配合的国家标准 2.3 国标中规定的公差带不配合 2.4 一般公差、线性尺寸的未注公差 2.5 常用尺寸段公差不配合的选用

第3章 测量技术基础 3.1 概述 3.2 测量器具和测量方法分类 3.3 新技术在长度计量中的应用 3.4 测量误差和数据的处理 3.5 用普通计量器具检测 第4章 形状和位置公差及检测 4.1 概述 4.2 形状和位置公差及其功能要求 4.3 公差原则 4.4 形位公差的选用

第5章 表面粗糙度及其检测 5.1 概述 5.2 表面粗糙度的评定 5.3 表面粗糙度的标注 5.4 表面粗糙度参数的选用 5.5 表面粗糙度的测量 第6章滚动轴承的互换性 6.1 滚动轴承的精度等级及其应用 6.2 轴和外壳孔不滚动轴承的配合

第7章 螺纹的公差配合及测量 7.1 概述 7.2 普通螺纹的几何参数对互换性的影响 7.3 普通螺纹的公差不配合 7.4 普通螺纹的测量 第8章 键不花键的公差不配合 8.1 键联结 8.2 花键联结 第9章 尺寸链

第1章 绪论

重点：互换性的含义、加工误差与公差的区别、优先数系 难点：优先数系 授课方式：课堂教学 所用教具：课件 新课导入： 公差是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛 盾；配合是反映机器零件之间有关功能要求的相关关系。“公 差与配合”的标准化直接影响产品的精度、性能和使用寿命， 是评定产品质量的重要技术指标。要求： (1)掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、 定义。 (2)培养公差设计及精度检测的基本能力。 (3)学会查工具书，如手册、标准等。

1.1互换性的基本概念1.1.1 什么叫互换性定义：是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件，不 需作任何挑选、修配或调整，就能装配到机器或仪器上，并能 满足机器或仪器的使用性能的特性。或者说，同一规格的零部 件，按规定的要求分别制造，能彼此相互替换并能保证使用要 求的特性。

1.1.2 互换性分类：(1)完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选 或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。

(2)不完全互换性特点：零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整或辅 助加工(修配),才能具有相互替换的性能。即：指零件在一 定范围内互换。 当零件的装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件的 公差很小，加工困难，加工成本很高，甚至无法加工。这时可 根据精度要求、结极特点、生产批量等具体条

件，各种丌同形 式的丌完全互换法迚行加工。 (1)分组互换法：如机器上某部位精度愈高，相配零件精 度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把 零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大 小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较 小，最后，再把相应的零件进行装配 。 (2)修配法：修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对某 一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要求和使 用要求。

(3)调整法：修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对 某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要 求和使用要求。

1.1.3互换性在机械制造中有什么作用(1)在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标 准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机 辅助设计。 (2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和 高效率的专用设备，提高生产效率。

(3)在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费 用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。

1.2 标准化和标淮的概念1.2.1 标准化和标淮含义标准化就是指在经济、技术、科学以及管理等社会实践 中，对重复性的事物(如产品、零件、部件)和概念(如术 语、觃则、方法、代号、量值),在一定范围内通过简化、 优选和协调，做出统一的觃定，经审批后颁布、实施，以获 得最佳秩序和社会效益一个活动过程。 标准化的主要体现形式是标准。标准就是为在一定的范 围内获得最佳秩序，对活动或结果觃定的共同的和重复使用 的规则、导则或特性文件。

1.2.2标准的分类和分级1 标准的分类 按性质不同，分为 按适应程度不同，分为 技术标准 生产组织标准 经济管理标准 基础标准 一般标准 强制性标准，其代号为“GB”

按法律属性不同，分为2 标淮分级

推荐性标准，其代号为“GB/T” 国际标准 ISO IEC国家标准 GB 地方标准 行业标准 如机械(JB) 企业标准 QB

按制定的范围丌同，标准分为

1.3 优先数和优先数系1.3.1优先数和优先数系的概念优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、 简化和统一的一种科学的数值标准。 GB/T321-1980《优先数和优先数系》就是其中的一个重要 标准。在确定机械产品的技术参数时，应尽可能地选用该标 准中的数值。

1.3.2优先数系优先数系是一种十进制的几何级数。我国标准GB321-80与国 际标准ISO推荐R5、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本 系列(见表1-1),R80为补充系列。其公比为：

(1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常

用 系 列，称为基本系列。

(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需 要时才采用，称为补充系列。其代号表示方法与基本系 列相同。 (3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个系列 中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：

qr/p= q r =

p

10 r

p

=10p/r

代号为Rr/p,其中r代表5、10、20、40、80

1.4 零件的加工误差和公差1.4.1 加工误差和公差的含义允许零件几何参数的变动量就是公差。 零件的实际几何参数与理想几何参数之间的差异，称为几 何量误差。它包括以下几个方面： 1 尺寸误差 零件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。 宏观几何形状误差 微观几何形状误差 2 几何形状误差 零件的几何形状误差分为三种

表面波度

(1)宏观几何形状误差 指零件整个表面范围内的形状不理想形 状之间的差异。如理想形状是正囿形，若加工后实际形状为椭 囿形或其他非正囿形，则存在形状误差。如图1-1所示。宏观几 何形状误差通常称作形状误差。

(2) 微观几何形状误差 微观几何形状误差是加工后，刀具在 工件表面上留下的许多微小的高低不平的波形。如图1-2所示。 微观几何形状误差通常称作表面粗糙度。 (3)表面波度 表面波度是介于宏观和微观几何形状误差之 间的一种表面形状误差，主要是由加工过程中的振动引起的， 表面成明显的周期波形，如图1-2所示。理想形状(正圆)

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图1-1实际形状(非正圆)

图1-2